Эвлитин
| Эвлитин | |
| |
 Статья в Википедии
| |
 Медиафайлы на Викискладе
|
Эвлити́н (иногда в написании эйлитин, ещё реже эулитин) или висмутовая обманка (нем. Eulytin от др.-греч. εΰλυτος, легкоплавкий) — один из самых редких минералов в природе, по составу силикат висмута с идеальной формулой Bi4(SiO4)3 (или Bi4Si3O12). Минерал образует изометричные кристаллы кубической сингонии размером до 2 мм, опорной формой которых является тетраэдр или тристетраэдр. Широко распространены также концентрические, волокнистые или сферические агрегаты, которые прежде назывались агриколитами.
История открытия минерала запутана, поскольку в начале XIX века эвлитин был за несколько лет описан Августом Брейтхауптом трижды под разными названиями. Впервые он описал агриколиты эвлитина под современным названием как сферические кристаллы с глянцевой поверхностью. Второе описание было дано под названием висмутовая обманка, в котором Брайтаупт заявил, что он знал об этом минерале в течение многих лет, но полагал, что это сфалерит. В 1817 году Брейтаупт сделал третье описание по новой минеральогической системе Авраама Готтлоба Вернера под названием мышьяк-висмут. И наконец, выдержав небольшую паузу, Брайтаупт признал идентичность трёх минералов: эвлитина, висмутовой обманки и мышьяка-висмута.
Об эвлитине коротко
[править]На земной поверхности самородный висмут окисляется <...>, давая <...> изредка, по некоторым указаниям, кремнезёмистые соединения (эвлитин). Всё это землистые, мало изученные тела, дальнейшая история которых неизвестна.[1] | |
| — Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том 2), до 1914 |
Переход висмута в эвлитин требует подтверждения. Может быть, указание на него перешло во все минералогические сводки благодаря замечанию Брейтгаупта...[1] | |
| — Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том 2), до 1914 |
Эвлитин (Bi4Si3O12) является одним из самых редких минералов в природе. Встречается в альбитизированных пегматитах в виде тетраэдрических кристаллов и корочек вокруг зёрен тантала на Кавказе...[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Исследование полученных кристаллов <...> показало, что кристаллы эвлитина, выращенные в различных средах имеют тетраэдрический облик, однако, в основном это сростки кристаллов c нечетко выраженными гранями.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Кристаллы эвлитина используются в качестве сцинтиллятора в физике высоких энергий, компьютерной томографии, дозиметрии. Одним из наиболее перспективных материалов для этих целей является монокристаллический ортогерманат висмута со структурой типа эвлитина.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
...из-за сложности выращивания монокристаллов эвлитина из расплава (высокой вязкости) их получение остается нерешенной задачей.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
...керамика, полученная из выращенных нами кристаллов эвлитина, будет обладать лучшими сцинтилляционными характеристиками, чем полученная путем прямого спекания исходных оксидных компонентов.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
В научной и научно-популярной литературе
[править]
На земной поверхности самородный висмут окисляется и соединяется с Н2O и СO2, давая висмутовую охру (бисмит), висмутовый шпат (бисмутит) и изредка, по некоторым указаниям, кремнезёмистые соединения (эвлитин). Всё это землистые, мало изученные тела, дальнейшая история которых неизвестна.[1] | |
| — Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том 2), до 1914 |
Переход висмута в эвлитин требует подтверждения. Может быть, указание на него перешло во все минералогические сводки благодаря замечанию Брейтгаупта: «Двоякого рода бывают такие минералы, одни, которые называют обычно висмутовой охрой..., другие — не содержат совсем углекислоты и относятся, может быть, как землистая разновидность к эвлитину, к висмутовой обманке». (Breithaupt, 1849, с. 228). Первой охрой, о которой говорит Брейтгаупт, является карбонат висмута. В Шнееберге эвлитин находится на висмутовой охре (Н. Мüller, 1860, с. 123).[1] | |
| — Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том 2), до 1914 |
Эвлитин (Bi4Si3O12) является одним из самых редких минералов в природе. Встречается в альбитизированных пегматитах в виде тетраэдрических кристаллов и корочек вокруг зёрен тантала на Кавказе, обнаружен вместе с кварцем и самородным висмутом в Шнееберге и Иоганнгеоргенштадте (Германия), в Банате (Румыния), единичные находки — во Франции и Западной Австралии.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Исследование полученных кристаллов с помощью электронно-сканирующего микроскопа показало, что кристаллы эвлитина, выращенные в различных средах имеют тетраэдрический облик, однако, в основном это сростки кристаллов c нечетко выраженными гранями. Габитус, максимально сходный с природным, имеют образцы, выращенные в перекиси водорода.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Альтернативой традиционному способу выращивания данных кристаллов является низкоградиентный метод Чохральского, когда вариации температуры в зоне кристаллизации не превышают единиц и даже долей градусов, а фронт кристаллизации оказывается полностью ограниенным, что позволяет решить все перечисленные выше проблемы. Применение этого метода для выращивания кристаллов германата висмута BiO4Ge3O12 со структурой эвлитина позволило получать в промышленном масшатбе высококачественные крупногабаритные кристаллы диаметром 140 mm. В данной работе указнный метод был применен для выращивания кристаллов Bi12SiO20 диаметром 85 mm. Необходимо отметить, что кристаллы BSO такого размера до сих пор не выращивались.[4] | |
| — Даниил Панцурскин и др., «Выращивание кристаллов Bi12SiO20 большого диаметра...», 2012 |
В публицистике и документальной литературе
[править]Кристаллы эвлитина используются в качестве сцинтиллятора в физике высоких энергий, компьютерной томографии, дозиметрии. Одним из наиболее перспективных материалов для этих целей является монокристаллический ортогерманат висмута со структурой типа эвлитина. Однако, эвлитин обладает лучшими сцинтилляционными характеристиками по сравнению с ортогерманатом висмута (например, по времени высвечивания (0.1.м.с.) превосходит его в 3 раза), но из-за сложности выращивания монокристаллов эвлитина из расплава (высокой вязкости) их получение остается нерешенной задачей. Известно, что в современной науке и производстве возникла явная тенденция к замене монокристальных материалов на керамические с такими же или улучшенными функциональными характеристиками. Прорыв в технологии изготовления оксидных керамик был достигнут только в последнее десятилетие. Этому способствовало, главным образом, использование при их изготовлении порошков исходных оксидных компонентов.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Известно, что керамику оптического качества получают путем прессования мелких природных или синтетических кристаллов. Мы полагаем, что керамика, полученная из выращенных нами кристаллов эвлитина, будет обладать лучшими сцинтилляционными характеристиками, чем полученная путем прямого спекания исходных оксидных компонентов.[2] | |
| — Екатерина Марьина и др., «Выращивание кристаллов эвлитина...», 2011 |
Источники и примечания
[править]- ↑ 1 2 3 4 Вернадский В. И. Собрание сочинений : в 24 т.; под ред. Э. М. Галимова. — Москва: Наука, 2013 г. — Том 2. Опыт описательной минералогии (1908–1914) — 572 c.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Е. А. Марьина, А. А. Марьин, Т. М. Бубликова, В. С. Балицкий. Выращивание кристаллов эвлитина (Bi4Si3O12) в гидротермальных растворах различного состава. Институт экспериментальной минералогии РАН, Черноголовка. — М.: Вестник ОНЗ РАН, Том 3, NZ-6074, 2011 г.
- ↑ Агриколиты эвлитина на хризоколле шахта Хёхтсберг (Баден-Вюртемберг, Германия). Приблизительный размер изображения (по ширине): 4 мм.
- ↑ Д.С. Панцуркин, В.Н. Шлегель, В.М. Мамедов, М.Г. Васильев, В.С. Юферев. Выращивание кристаллов Bi12SiO20 большого диаметра (85 mm). Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург. Письма в ЖТФ. — М.: Журнал технической физики, 2012 г., том 38, вып. 9
